A simulated annealing algorithm based on block properties for the job shop scheduling problem with total weighted tardinessobjective

In modern manufacturing systems, due date related performance is becoming increasingly important in maintaining a high service reputation. However, compared with the extensive research on makespan minimization, research on the total weighted tardiness objective is comparatively scarce, partly because this objective function is more difficult and complex to optimize. In this paper, we focus on the job shop scheduling problem with the objective of minimizing total weighted tardiness. First, we discuss the mathematical programming model and its duality when the processing orders for each machine are fixed. Then, a block-based neighborhood structure is defined and its important properties are shown. Finally, a simulated annealing algorithm is designed which directly utilizes the features of this neighborhood. According to the computational results, the new neighborhood considerably promotes the searching capability of simulated annealing and helps it converge to high-quality solutions.     

求解NWFS调度的改进和声搜索算法

以无等待流水车间(NWFS)总流水时间为优化目标,提出一种改进的和声搜索算法。建立NWFS调度优化的问题模型,设计总流水时间的快速评估方法。采用LPV规则实现离散问题的连续编码,给出改进的和声搜索算法对总流水时间执行优化,达到总流水时间的全局和局部最优。对标准算例做仿真,并在相同条件下与现有算法比较,验证该算法的可行性和有效性。     

基于粒子群优化和变邻域搜索的混合调度算法

提出了用于解决作业车间调度问题的离散版粒子群算法.该算法采用基于工序的编码和新的位置更新策略,使具有连续本质的粒子群算法直接适用于调度问题.同时,针对粒子群算法容易陷入局部最优的缺陷,利用粒子群算法和变邻域搜索算法的互补性能,设计了粒子群-变邻域搜索算法、改进的粒子群算法、粒子群-变邻域搜索交替算法和粒子群-变邻域搜索协同算法4种混合调度算法.仿真结果表明,混合算法能够有效地、高质量地解决作业车间调度问题.     

蚁群遗传算法求解能力约束的柔性作业车间调度问题

提出一种主、从递阶结构的蚁群遗传求解算法。算法中，主级为蚁群算法，完成工件组合和加工路径选择；从级为遗传算法，完成主级约束下的设备排产。分别以工件延迟时间和设备可用能力为启发式信息，设计蚂蚁工件间和设备间的转移概率；以设备空闲时间最小为目标，设计从级染色体选择、多点交叉和多点变异3类遗传操作。从级染色体适应值取其代表调度方案中工件流通时间的倒数，从蚂蚁游历值取其对应从级染色体种群的最优适应值。最后，通过仿真和比较实验，验证了该算法的有效性     

Stigmergic cooperation mechanism for shop floor control system

Inspired by the collective behaviour of ant colonies, a stigmergic cooperation mechanism for shop floor control is proposed. In stigmergic shop floor control systems, one piece agent takes charges of one work piece and chooses a manufacturing resource for it in the light of pheromones stored in information environment. Piece agents also update these pheromones to guide subsequent agents routing. Experiments confirm that a stigmergic cooperation mechanism has an excellent scheduling performance in a static environment, good suitability for the stochastic machining-time problem and good adaptability to shop floor changes.     

单件生产系统中动态车间作业计划与监控系统的集成研究

对于动态多变的单件生产系统来说，车间作业计划是最有效的生产管理措施之一；在编制这类生产系统的车间作业计划时，与监控系统有效集成又是必须考虑的最关键的问题。为此研究了单件生产系统中车间作业计划与监控系统的集成问题，又提出了集成的总体结构，基于这一结构，叉提出了日程作业计划的3种确定方法，较详细地分析了在进行车间作业计划滚动编制时，对各种监控反馈信息的处理措施。     

一种求解Job Shop问题的合作型协同进化算法

针对Job Shop调度问题，提出了一种改进的合作型协同进化算法。根据机器数量“自然”分割种群，每个种群对应一台机器，个体以机器前工件的优先列表为编码；将静态繁殖理论引入遗传算子，并通过三种共生伙伴选择方式，利用改进的基于优先列表的G＆T算法解码来评价个体；最后采用一种更新技术和动态群体更新策略来加快算法收敛。通过对Job Shop基准问题的优化，该算法获得了比传统的遗传算法更好的结果。     

基于多代理的分布式车间控制系统的研究

基于多代理系统给出车间控制系统的体系结构 ,为车间控制系统引入管理代理、任务代理和资源代理 ,各个代理各尽其职 ,相互协调 ,保证了车间控制系统能够在动态的环境下正常运作 ;在分析控制系统中的任务类型后提出了各种任务集合的定义 ,在此基础上给出任务代理和资源代理交互协调的流程以及它们各自的运作流程。     

考虑工序相关性的Job Shop调度问题及其析取图模型

提出了一类考虑工序相关性的Job Shop调度问题,对工序相关性从代数描述、甘特图表示和类型转换等方面进行了较为系统的数学描述;进一步提出在经典的车间作业计划析取图模型中,通过加入相关弧以表示工序的相关性。具体叙述了相关弧的添加方法及考虑工序相关性的 Job Shop调度问题的析取图建模方法,并对一实例进行了建模。     

冷轧薄板生产线组批调度模型与算法

针对冷轧薄板生产线流程长,产品种类多的特点,为提高合同的交货准确度,将一段时期内的生产合同进行组批处理,并对合同各批量的机组作业时间进行模糊预测,建立了具有模糊处理时间的冷轧生产线合同组批调度模型.模型将批量合同作为基本调度单元,将其归结为一类模糊Job Shop问题,并采用改进的单亲遗传算法与特殊的邻域搜索策略相结合的方法进行求解.通过上海宝钢冷轧薄板厂大量的生产数据进行仿真实验,批量平均交货期满意度达到90%以上,表明该调度模型与算法能够达到较好的应用效果.